JP4164838B2 - Oled電光システム、oled電灯 - Google Patents
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Description
図1で説明したように、既存の設備は、1つの電灯には1対のメタル線がつながれ、1つの電灯の明るさを調整している。したがって、現在は3対のメタル線で供給する電力を調整することで色を調整している。これは、特許文献1や特許文献2の技術を用いても同じである。しかし、本発明の目的を達成するには、1対のメタル線で色を調整する必要がある。
本発明のOLED電光システムは、制御装置、OLED電灯、1対以上のメタル線を有する。制御装置は、複数のOLEDを制御するために、1対のメタル線に制御信号を送出する。OLED電灯は、複数のOLEDと、1対のメタル線から制御信号を受け取る入力部と、制御信号を個別制御信号に変換し、複数のOLEDを2組以上のグループごとに制御する変換部と、OLED用と変換部用の電力を生成する電源部とを有する。メタル線は、制御装置とOLED電灯とをつなぎ、制御信号と給電用の電力を送る。
また、制御装置が、メタル線に給電用の電力も重畳してもよい。この場合は、OLED電灯が、制御信号と電力とを分離する信号・電力分離部を備え、電源部は前記信号・電力分離部から分離された電力からOLED用と前記変換部用の電力を生成すればよい。
OLED電灯の色と明るさは、各OLEDの明るさを発光時間で調整する方法、各OLEDと直列に接続された抵抗を変更する方法、発光させるOLEDの数を調整する方法などにより変更すればよい。
図2に、第1実施形態のOLED発光システムの構成例を示す。OLED発光システムは100、制御装置110、N個のOLED電灯1200n(nは1〜Nの整数)、N対のメタル線130nを有する。ここで、「N対のメタル線」とは、2本一組のメタル線が2N本(N組)という意味だけでなく、1本のメタル線を共通のアース線とし、N本のメタル線をN個の信号用に用いたような、N+1本から構成される場合も含まれる。物理的な構成についても、フラットケーブルの場合、ツイストペアケーブルの場合、同軸ケーブルの場合などを含み、これらに限定されるものではない。図3に、既存のシステムを流用した場合のOLED発光システムの構成例を示す。このOLED発光システム200では、制御装置110の代わりに、既存のDMX調光卓910と変換・制御装置210を有する。変換・制御装置210は、DMX調光卓910からの出力を、OLED電灯1200用に変換する機能を有する。制御装置110または変換・制御装置210からは、制御信号と電力とが重畳されてメタル線に出力される。なお、制御信号には、OLED電灯1200内の複数のOLEDのグループごとに明るさを制御する信号(個別制御信号)が時間多重されている。
図5に、3つのOLEDのグループを有するOLED電灯の具体例を示す。OLED12501は、複数個の青色OLEDが直列に接続されている。OLED12502は、複数個の緑色OLEDが直列に接続されている。OLED12503は、複数個の赤色OLEDが直列に接続されている。入力部1210は、ソケットなどである。既存の照明システムに取り付けられるソケットにすれば、既存の設備(電灯を取り付ける台やメタル線など)を利用できる。信号・電力分離部1220は、ハイパスフィルタやフォトカプラを用いて、制御信号を電力(直流や、50Hzあるいは60Hzの交流)から取り出せばよい。また、電力は、直流48Vの場合や交流100Vの場合が多いが、これに限らなくてもよい。電源部1240は、変換部1230の電子回路用の電圧(直流5Vが多いがこれに限られない)とOLED1250を発光させるための電圧(直流12Vが多いがこれに限られない)とを供給する電源である。
図6に、制御装置110または変換・制御装置210からの制御信号の具体例を示す。図6には、すべてのOLEDを消灯させる信号とすべてのOLEDを点灯させる信号が示されている。そして、図6Aには、立ち上がりのタイミングが、どちらの信号でも一致する場合が示されている。図6Bには、立下りのタイミングが、どちらの信号でも一致する場合が示されている。図6Aの信号は、消灯の信号も点灯の信号も同じタイミングで立ち上がるが、消灯の信号の方が早く立ち下がる(点灯の方が、立ち下がるタイミングが遅い)。図6Bの信号は、消灯の信号も点灯の信号も同じタイミングで立ち下がるが、消灯の信号の方が早く立ち上がる(点灯の方が、立ち上がるタイミングが遅い)。
クロック1の1回目の立ち上がりのタイミングで、Dラッチ123−1は、制御信号の状態(赤色OLEDに対する信号)をラッチし、出力する。出力はDラッチ1231−2とDラッチ1235−1に入力される。
クロック1の3回目の立ち上がりのタイミングで、Dラッチ1231−3は、Dラッチ1231−2からの入力(赤色OLEDに対する信号)をラッチし、出力する。出力はDラッチ1235−3に入力される。Dラッチ1231−2は、Dラッチ1231−1からの入力(緑色OLEDに対する信号)をラッチし、出力する。出力はDラッチ1231−3とDラッチ1235−2に入力される。Dラッチ1231−1は、制御信号の状態(青色OLEDに対する信号)をラッチし、出力する。出力はDラッチ1231−2とDラッチ1235−1に入力される。
Dラッチ1231−1〜3(IC1〜IC3)の動作が安定するタイミングで、クロック2が立ち上がると、Dラッチ1235−1〜3(IC4〜IC6)は、入力された状態をラッチし、ドライバ回路1238B、1238G、1238Rに出力する。Dラッチ1235−3からの出力がHならば、ドライバ回路1238Rの出力はLとなるので、OLED12503と抵抗1239Rとの間には12Vの電圧が印加され、赤色OLEDに電流が流れる。Dラッチ1235−3からの出力がLならば、ドライバ回路1238Rの出力はHとなるので、OLED12503と抵抗1239Rとの間には電圧が印加されず、赤色OLEDには電流が流れない。また、他のOLED12501、12502も同じように駆動される。
図8は、OLEDの明るさを、発光する時間で制御する方法を示す図である。すべての信号を消灯の信号とすれば、OLEDが消えた状態である。すべての信号を点灯の信号とすれば、最も明るい状態である。OLEDへの信号をT回に1回の割合で点灯とすれば、最も明るい状態の1/Tの明るさとなる。またT回に2回の割合で点灯とすれば、最も明るい状態の2/Tの明るさにできる。
3(RBG)×8(ビット)×60(回/秒)=1440(ビット/秒)
となり、1440ビット/秒のビットレートが必要である。本発明の制御信号であれば、付加しなければならないビットが少ないので、メタル線内を伝わるビットレートもほぼ同じでよい。
図9に、OLEDの明るさを、抵抗の選択によって制御するOLED電灯の構成例を示す。OLED電灯2200の変換部2230は、3M個のDラッチ2231−1〜3M(IC1〜IC3M)、ラッチ回路2235、3M個のドライバ回路2238B1、2238G1、2238R1、…、2238RM、3M個の抵抗2239B1、2239G1、2239R1、…、2239RMから構成される。図9のOLED電灯では、PLL同期回路1237は、3M個のクロック1に対して、1個のクロック2を生成する。図7で説明した方法と同じ方法で、3M個のクロック1によって、制御信号の3M個の信号(パルス)の情報が、3M個のDラッチ2231−1〜3M(IC1〜IC3M)の出力に反映される。そして、クロック2によって、ラッチ回路2235は、各Dラッチ2231−1〜3Mの状態を保持する。例えば、ラッチ回路2235からの出力がHの抵抗2239B1〜Mのいくつかが、OLED12501に直列に接続される。印加されている電圧は一定(例えば12V)なので、どの抵抗が接続された状態になるかで、OLEDに流れる電流を調整できる。したがって、抵抗を選択することで、OLEDの明るさを調整できる。
このような構成と動作にすることで、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
図10に、OLED電灯の明るさを、点灯するOLEDの数によって制御するOLED電灯の構成例を示す。OLED電灯3200は、M個の赤色OLED3250R1〜3250RM、M個の緑色OLED3250G1〜3250GM、M個の青色OLED3250B1〜3250BMを有している。各OLED3250R1〜3250RMを構成するOLEDの数(直列に接続されているOLEDの数)は、同じでも異なっていてもよい。
このような構成と動作にすることで、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
図11に、第2実施形態のOLED発光システムの構成例を示す。OLED発光システム500は、制御装置510、K×N個のOLED電灯5200k−n(kは1〜Kの整数、nは1〜Nの整数)、K対のメタル線530kを有する。N個のOLED電灯52001−nは、同じ1対のメタル線5301に接続されている。制御装置510からは、メタル線5301に、N個のOLED電灯52001−nへの制御信号が時間多重されて送信される。例えば、最初の3つの信号(パルス)はOLED電灯52001−1への信号、次の3つの信号(パルス)はOLED電灯52001−2への信号、3N−2番目から3N番目の信号(パルス)はOLED電灯52001−Nへの信号のように多重化し、繰り返せばよい。
図13に、OLED電灯の具体的な機能構成例を示す。位置決回路5236は、ゲート回路などによって、そのOLED電灯用の信号のタイミングだけ信号が通過するようにすればよい。また、タイミングの設定は、OLED電灯5200をOLED発光システム500に取り付けるときに行えばよい。さらに、PLL同期回路1237は、3N個のクロック1に対して1個のクロック2を生成する。このように、位置決回路5236は、所定の信号(パルス)のみを通過させるので、クロック1が通過したタイミングの制御信号をDラッチ1231−1〜3が保持する。したがって、N個のOLED電灯5200への制御信号を多重化しても、各OLED電灯を独立に制御できる。
100(個)×3(RBG)×8(ビット)×60(回/秒)=144000(ビット/秒)
となる。OLED電灯の数を増やしたり、階調を高くしたり、状態の変更頻度を高くすれば、より高いビットレートが求められる。このような場合に本発明の制御方法は適しており、周りのノイズなどにもよるが、数Mビット/秒〜数10Mビット/秒まで対応できる。
図14に、図3中のDMX変換・制御装置の機能構成例を示す。なお、図3は、既存のシステムを流用した場合のOLED発光システムの構成例を示す図である。DMX変換・制御装置210は、A−DコンバータまたはD−Dコンバータ211、ミキシング回路212、重畳回路213、AC−DC電源回路214から構成されている。DMX変換・制御装置210への入力は、既存のDMX調光卓910からの出力である。A−DコンバータまたはD−Dコンバータ211は、DMX調光卓910からの出力が送出されるメタル線930n(n=1〜3N)と接続されている。既存のDMX調光卓910には、いろいろな種類がある。例えば、出力が交流100Vや200Vの場合もあるし、直流の場合もある。また、既存のDMX調光卓910には、アナログ的に電灯を制御するものや、デジタル的に電灯を制御するものがあり。アナログ的に電灯を制御する方法の例としては、電灯への印加電圧を変化させ、電灯の明るさを調整する方法がある。デジタル的に電灯を制御する方法の例としては、電圧を印加する時間と印加しない時間の割合を調整することで、電灯の明るさを制御する方法がある。これらの方法は、既存のDMX調光卓910の例であり、電灯を制御する方法にはいろいろある。A−DコンバータまたはD−Dコンバータ211は、既存のDMX調光卓910の信号を、ミキシング回路212の入力インターフェースに適合するように変換する。
Claims (9)
- OLED(有機発光ダイオード)を有し、照明用又は競技場用の電光設備として使用されるOLED電光システムであって、
複数のOLEDに対して、1対のメタル線で制御信号を送出する制御装置と、
複数のOLEDを有し、前記制御信号を受信して個別制御信号に変換するとともに、当該個別制御信号に基づいてOLEDを2組以上のグループごとに点灯、消灯させるOLED電灯と、
前記制御装置と前記OLED電灯とをつなぎ、前記制御信号を伝える1対以上のメタル線と
を有し、
前記制御信号中のOLEDを点灯させる信号も消灯させる信号も、立ち上がりのタイミングが同じであり、
前記OLED電灯は、
前記制御信号の連続する2つの立ち上がりの間にクロック1を発生させ、前記クロック1が前記OLEDのグループの数だけ発生したときに1回発生するクロック2を発生させること、
前記個別信号は、クロック1のタイミングに前記制御信号がH(High)の状態の場合には、当該クロック1に対応するOLEDのグループを前記クロック2のタイミングで点灯状態とし、クロック1のタイミングに前記制御信号がL(Low)の状態の場合には、当該クロック1に対応するOLEDのグループを前記クロック2のタイミングで消灯状態とする信号であること
ことを特徴とするOLED電光システム。 - OLED(有機発光ダイオード)を有し、照明用又は競技場用の電光設備として使用されるOLED電光システムであって、
複数のOLEDに対して、1対のメタル線で制御信号を送出する制御装置と、
複数のOLEDを有し、前記制御信号を受信して個別制御信号に変換するとともに、当該個別制御信号に基づいてOLEDを2組以上のグループごとに点灯、消灯させるOLED電灯と、
前記制御装置と前記OLED電灯とをつなぎ、前記制御信号を伝える1対以上のメタル線と
を有し、
前記制御信号中のOLEDを点灯させる信号も消灯させる信号も、立ち下がりのタイミングが同じであり、
前記OLED電灯は、
前記制御信号の連続する2つの立ち下がりの間にクロック1を発生させ、前記クロック1が前記OLEDのグループの数だけ発生したときに1回発生するクロック2を発生させること、
前記個別信号は、クロック1のタイミングに前記制御信号がL(Low)の状態の場合には、当該クロック1に対応するOLEDのグループを前記クロック2のタイミングで点灯状態とし、クロック1のタイミングに前記制御信号がH(High)の状態の場合には、当該クロック1に対応するOLEDのグループを前記クロック2のタイミングで消灯状態とする信号であること
を特徴とするOLED電光システム。 - 請求項1または2記載のOLED電光システムであって、
前記制御装置が、前記メタル線で給電用の電力も送り、
前記OLED電灯が、前記制御信号と電力とを分離する信号・電力分離部も備る
ことを特徴とするOLED電光システム。 - 請求項1から3のいずれかに記載のOLED電光システムであって、
前記制御装置は、OLED電灯ごとの明るさのみを制御する調光卓と、前記調光卓からの出力を前記制御信号に変換する変換・制御装置から構成される
ことを特徴とするOLED電光システム。 - 請求項1または2記載のOLED電光システムであって、
複数の前記OLED電灯を有し、
前記制御装置が1対のメタル線に出力する制御信号は、複数の前記OLED電灯を制御する信号であり、
前記制御信号は、OLED電灯ごと、OLEDのグループごとの制御情報が時間多重方式によって多重化されており、
前記OLED電灯は、前記制御信号から当該OLED電灯を制御するための信号を取り出す位置決回路を有している
ことを特徴とするOLED電光システム。 - 複数のOLED(有機発光ダイオード)を有するOLED電灯であって、
複数のOLEDと、
1対のメタル線からOLEDを制御する制御信号を受け取る入力部と、
前記制御信号を個別制御信号に変換し、複数のOLEDを2組以上のグループごとに制御する変換部と、
OLED用と前記変換部用の電力を生成する電源部と
を有し、
前記制御信号中のOLEDを点灯させる信号も消灯させる信号も、立ち上がりのタイミングが同じであり、
前記変換部は、前記制御信号の連続する2つの立ち上がりの間にクロック1を発生させ、前記クロック1が前記OLEDのグループの数だけ発生したときに1回発生するクロック2を発生させること、
前記個別信号は、クロック1のタイミングに前記制御信号がH(High)の状態の場合には、当該クロック1に対応するOLEDのグループを前記クロック2のタイミングで点灯状態とし、クロック1のタイミングに前記制御信号がL(Low)の状態の場合には、当該クロック1に対応するOLEDのグループを前記クロック2のタイミングで消灯状態とする信号であること
を特徴とするOLED電灯。 - 複数のOLED(有機発光ダイオード)を有するOLED電灯であって、
複数のOLEDと、
1対のメタル線からOLEDを制御する制御信号を受け取る入力部と、
前記制御信号を個別制御信号に変換し、複数のOLEDを2組以上のグループごとに制御する変換部と、
OLED用と前記変換部用の電力を生成する電源部と
を有し、
前記制御信号中のOLEDを点灯させる信号も消灯させる信号も、立ち下がりのタイミングが同じであり、
前記変換部は、前記制御信号の連続する2つの立ち下がりの間にクロック1を発生させ、前記クロック1が前記OLEDのグループの数だけ発生したときに1回発生するクロック2を発生させること、
前記個別信号は、クロック1のタイミングに前記制御信号がL(Low)の状態の場合には、当該クロック1に対応するOLEDのグループを前記クロック2のタイミングで点灯状態とし、クロック1のタイミングに前記制御信号がH(High)の状態の場合には、当該クロック1に対応するOLEDのグループを前記クロック2のタイミングで消灯状態とする信号であること
を特徴とするOLED電灯。 - 請求項6または7記載のOLED電灯であって、
前記制御信号と電力とを分離する信号・電力分離部を備え、
前記電源部は、前記信号・電力分離部から分離された電力からOLED用と前記変換部用の電力を生成する
ことを特徴とするOLED電灯。 - 請求項6から8のいずれかに記載のOLED電灯であって、
前記制御信号に複数のOLED電灯を制御する信号が含まれている場合に、前記制御信号から当該OLED電灯を制御するための信号を取り出す位置決回路
を備えるOLED電灯。
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